9035
.pdf1.2. Микроклимат производственных зданий
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показа-
телям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом ин-
тенсивности энергетических затрат работающих, времени выполнения работы,
периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микро-
климатических условий. Под рабочим местом понимается участок помещения,
на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая де-
ятельность. Показатели микроклимата необходимо обеспечивать для сохране-
ния теплового баланса человека с окружающей средой и поддержания опти-
мального или допустимого теплового состояния организма.
Показателями, характеризующими микроклимат в производственных по-
мещениях, являются: температура внутреннего воздуха tв, °C; скорость движе-
ния внутреннего воздуха, vв, м/с; относительная влажность внутреннего возду-
ха, φв, %; температура поверхностей τв, °C; интенсивность теплового излучения.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспе-
чивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высоко-
го уровня работоспособности и являются предпочтительными.
Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблю-
дать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняют-
ся работы операторского типа, связанные с нервно – эмоциональным напряже-
нием (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процесса-
ми, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины мик-
роклимата определяются санитарными правилами по отдельным отраслям про-
мышленности и другими документами, согласованными с органами государ-
ственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.
11
Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соот-
ветствовать величинам, приведенным в таблице 1.5, применительно к выполне-
нию работ различных категорий в холодный и теплый периоды года. Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения темпера-
туры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микро-
климата на рабочих местах не должны превышать 2 °С и выходить за пределы величин, указанных в таблице 1.5 для отдельных категорий работ.
Таблица 1.5 Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений
Период |
Категория работ по уровню |
tв, °С |
τв, °С |
φв, % |
vв, м/с |
|
года |
энергозатрат, Вт |
|||||
|
|
|
|
|||
Холодный |
Iа (до 139) |
22-24 |
21-25 |
40-60 |
0,1 |
|
Iб (140–174) |
21-23 |
20-24 |
40-60 |
0,1 |
||
IIа (175–232) |
19-21 |
18-22 |
40-60 |
0,2 |
||
IIб (233–290) |
17-19 |
16-20 |
40-60 |
0,2 |
||
III (более 290) |
16-18 |
15-19 |
40-60 |
0,3 |
||
|
||||||
Теплый |
Iа (до 139) |
23-25 |
22-26 |
40-60 |
0,1 |
|
Iб (140–174) |
22-24 |
21-25 |
40-60 |
0,1 |
||
IIa (175–232) |
20-22 |
19-23 |
40-60 |
0,2 |
||
IIб (233–290) |
19-21 |
18-22 |
40-60 |
0,2 |
||
|
III (более 290) |
18-20 |
17-21 |
40-60 |
0,3 |
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-
часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состо-
яния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощу-
щений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции,
ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Допустимые величины показателей микроклимата принимаются для рас-
чета в тех случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и эко-
номически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих ме-
стах должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.6, примени-
тельно к выполнению работ различных категорий.
12
Таблица 1.6
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
года |
Категория |
tв, °С |
|
|
vв, м/с |
|||
|
|
|
|
Для диапа- |
Для диапа- |
|||
работ по |
диапазон |
диапазон |
|
|
||||
|
|
зона, tв ни- |
зона tв, вы- |
|||||
Период |
уровню |
ниже |
выше |
τв, °С |
φв, % |
|||
же оптим. |
ше оптим. |
|||||||
энерготрат, |
оптим. |
оптим. |
|
|
||||
|
|
величин, |
величин, |
|||||
Вт |
величин |
величин |
|
|
||||
|
|
не более |
не более |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
Холодный |
Iа (до 139) |
20,0-21,9 |
24,1-25,0 |
19-26 |
15-75 |
0,1 |
0,1 |
|
Iб (140–174) |
19,0-20,9 |
23,1-24,0 |
18-25 |
15-75 |
0,1 |
0,2 |
||
IIа (175–232) |
17,0-18,9 |
21,1-23,0 |
16-24 |
15-75 |
0,1 |
0,3 |
||
IIб (233–290) |
15,0-16,9 |
19,1-22,0 |
14-23 |
15-75 |
0,2 |
0,4 |
||
III (более 290) |
13,0-15,9 |
18,1-21,0 |
12-22 |
15-75 |
0,2 |
0,4 |
||
|
||||||||
Теплый |
Iа (до 139) |
21,0-22,9 |
25,1-28,0 |
19-26 |
15-75 |
0,1 |
0,2 |
|
Iб (140–174) |
20,0-21,9 |
24,1-28,0 |
18-25 |
15-75 |
0,1 |
0,3 |
||
IIа (175–232) |
18,0-19,9 |
22,1-27,0 |
16-24 |
15-75 |
0,1 |
0,4 |
||
IIб (233–290) |
16,0-18,9 |
21,1-27,0 |
14-23 |
15-75 |
0,2 |
0,5 |
||
|
III (более 290) |
15,0-17,9 |
20,1-26,0 |
12-22 |
15-75 |
0,2 |
0,5 |
При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 °С, а перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать: при категориях работ Iа и Iб – 4 °C; при категориях работ
IIа и IIб – 5 °С; при категории работ III – 6 °С.
Абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пре-
делы величин, указанных в таблице 1.6 для отдельных категорий работ.
При температуре воздуха на рабочих местах 25 °С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы: 70 % – при температуре внутреннего воздуха tв = 25 °С; 65 % – при tв = 26 °С; 60 % – при tв = 27 °С; 55 % – при tв = 28 °С.
При температуре воздуха 26-28 °С скорость движения воздуха, указанная в таблице 1.6 для теплого периода года, должна соответствовать диапазону: vв = 0,1-0,2 м/с – при категории работ Iа; 0,1-0,3 м/с – при категории работ Iб;
0,2-0,4 м/с – при категории работ IIа; 0,2-0,5 м/с – при категориях работ IIб и III.
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах от производственных источников, нагретых до темного све-
13
чения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приве-
денным в таблице 1.7.
Таблица 1.7 Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих
от производственных источников
Облучаемая поверхность тела, % |
Интенсивность теплового |
облучения, Вт/м2, не более |
|
50 и более |
35 |
25-50 |
70 |
не более 25 |
100 |
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскален-
ный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140
Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты,
в том числе средств защиты лица и глаз.
При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следу-
ющих величин: 25° C – при категории работ Iа; 24° C – при категории Iб; 22° C
–при категории IIа; 21° C – при категории IIб; 20° C – при категории III.
Впроизводственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологи-
ческих требований к производственному процессу или экономически обосно-
ванной нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия мик-
роклимата должны быть использованы защитные мероприятия. Например: си-
стемы местного кондиционирования воздуха; воздушное душирование; ком-
пенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изме-
нением другого; спецодежда и другие средства индивидуальной защиты; по-
мещения для отдыха и обогревания; регламентация времени работы; в частно-
сти перерывов в работе, сокращения рабочего дня, уменьшение стажа работы.
14
Для оценки совместного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегрева-
ния рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки
среды (ТНС), величины которого приведены в таблице 1.7.
Тепловая нагрузка среды – совместное действие на организм человека па-
раметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха,
тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем в °С. |
|
Тепловая нагрузка среды определяется по формуле, °С: |
|
ТНС = 0,7tвл + 0,3tш, |
(1.2) |
где tвл – температура смоченного термометра аспирационного психрометра, °C; tш – температура шарового термометра, °C.
Таблица 1.7 Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс)
для профилактики перегревания организма
Категория работ по уровню |
Величины интегрального показателя |
энергозатрат, Вт |
тепловой нагрузки среды (ТНС), °C |
Ia |
22,2-26,4 |
Iб |
21,5-25,8 |
IIa |
20,5-25,1 |
IIб |
19,5-23,9 |
IIIв |
18,0-21,8 |
Важным показателем микроклимата рабочей среды является среднесмен-
ная температура воздуха, определяемая по формуле, °C:
n
tвi i
t |
i 1 |
(1.3) |
ср |
8 |
|
где tвi – температура внутреннего воздуха на соответствующем i-м участке ра-
бочего места; Τi – время выполнения работы на соответствующем i-м участке рабочего места, ч; 8 – продолжительность рабочей смены.
15
1.3.Требования к параметрам струи приточного воздуха
Вструе приточного воздуха при входе в обслуживаемую или рабочую зо-
ну (на рабочих местах) максимальную скорость движения воздуха vпр, м/с, сле-
дует определять по формуле:
vпр
k |
п |
v |
норм |
|
|
,
(1.4)
где kп – коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха в помещении к максимальной скорости в струе воздуха, принимаемый по табли-
це 1.8; vнорм – нормируемая скорость движения воздуха, м/с.
|
|
|
Таблица 1.8 |
|
|
Допустимая скорость движения в струе приточного воздуха |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Категория работ |
||
Параметры |
Размещение людей |
|
|
|
легкая – |
средней тяжести – Iiа, |
|||
микроклимата |
||||
|
||||
|
|
Iа, Iб |
Iiб, тяжелая – III |
|
|
|
|
|
|
|
В зоне прямого воздействия приточной |
|
|
|
|
струи воздуха в пределах участка: |
|
|
|
Допустимые |
- начального и при воздушном |
1 |
1 |
|
душировании |
|
|
||
|
|
|
||
|
- основного |
1,4 |
1,8 |
|
|
Вне зоны прямого воздействия |
1,6 |
2 |
|
|
приточной струи воздуха |
|
|
|
|
В зоне обратного потока воздуха |
1,4 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
В зоне прямого воздействия приточной |
|
|
|
Оптимальные |
струи воздуха в пределах участка: |
|
|
|
Вне зоны прямого воздействия приточ- |
1,2 |
1,2 |
||
|
- начального |
1 |
1 |
|
|
- основного |
1,2 |
1,2 |
|
|
ной струи или в зоне обратного потока |
|
|
|
|
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Зона прямого воздействия струи определяется площадью поперечного сечения струи, в пределах которой скорость воздуха изменяется от v(x) до 0,5 v(x).
16
Температуру воздуха в струе приточного воздуха при входе в обслужива-
емую или рабочую зону (на рабочих местах) следует принимать по следующим зависимостям. Максимальную температуру tx,°С, при восполнении недостатков теплоты в помещении определяют по формуле:
t |
x |
t |
норм |
|
|
t1
,
(1.5)
где tнорм – нормируемая температура воздуха, в обслуживаемой зоне или на ра-
бочих местах в рабочей зоне помещения, °С; t1 – допустимое отклонения тем-
пературы воздуха в струе приточного воздуха от нормируемой температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне, °С, определяемые по таблице 1.9.
Минимальную температуру t'x, °С, при ассимиляции избытков теплоты в помещении рассчитывают по зависимости:
t' |
x |
t |
норм |
|
|
t2
,
(1.6)
где t1 – тоже, что и в формуле (1.6), °С, принимается по таблице 1.9.
Таблица 1.9 Допустимые отклонения температуры воздуха в струе приточного воздуха от
нормируемой температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне
|
|
|
Допустимые отклонения температуры воздуха, °С |
||||
микроклимата |
|
|
при восполнении |
при ассимиляции |
|||
|
|
недостатков теплоты |
избытков теплоты |
||||
|
|
в помещении |
в помещении |
||||
|
|
|
Размещение людей |
|
|||
Помещения |
|
в зоне |
вне зоны |
|
|
||
|
прямого |
прямого |
в зоне |
вне зоны |
|||
Параметры |
|
|
|||||
|
|
воздействия |
воздействия |
прямого |
прямого |
||
|
|
и обратного |
и обратного |
воздействия |
воздействия |
||
|
|
потока |
потока |
приточной |
приточной |
||
|
|
приточной |
приточной |
струи |
струи |
||
|
|
|
струи |
струи |
|
|
|
|
Жилые, обществен- |
t1 |
3 |
3,5 |
- |
- |
|
|
ные и администра- |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
t2 |
- |
- |
1,5 |
2 |
||
|
тивно-бытовые |
||||||
Допустимые |
Производственные |
t1 |
5 |
6 |
- |
- |
|
t2 |
- |
- |
2 |
2,5 |
|||
|
|||||||
Любые, за исключе- |
|
|
|
|
|
||
нием помещений, к |
t1 |
1 |
1,5 |
- |
- |
||
которым предъявля- |
|
|
|
|
|
||
|
ются специальные |
|
|
|
|
|
|
|
технологические |
t2 |
- |
- |
1 |
1,5 |
|
|
требования |
|
|
|
|
|
17
Если допустимые нормы микроклимата невозможно обеспечить в рабо-
чей или обслуживаемой зоне по производственным или экономическим усло-
виям, то на постоянных рабочих местах следует предусматривать душирование воздухом. Температура и скорость движения воздуха при воздушном душиро-
вании приведены в таблице 1.10.
Таблица 1.10 Температура и скорость движения воздуха при воздушном душировании
|
Средняя на 1 м |
2 |
Температура смеси воздуха в душирующей |
|
|||||
|
|
струе, °С, на рабочем месте при поверхностной |
|||||||
Категория |
скорость воздуха в |
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
||||
работ |
душирующей струе |
плотности лучистого теплового потока, Вт/м |
|||||||
|
|||||||||
|
на рабочем месте, м/с |
140-350 |
700 |
1400 |
2100 |
2800 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
28 |
24 |
21 |
16 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Легкая – Iа, Iб |
2 |
|
- |
28 |
26 |
24 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
- |
- |
28 |
26 |
24 |
|
||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
|
- |
- |
- |
27 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
27 |
22 |
- |
- |
- |
|
|
Средней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
28 |
24 |
21 |
16 |
- |
|
||
тяжести – IIа, |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
- |
27 |
24 |
21 |
18 |
|
||
IIб |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3,5 |
|
- |
28 |
25 |
22 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
25 |
19 |
16 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тяжелая – III |
3 |
|
26 |
22 |
20 |
18 |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
|
- |
23 |
22 |
20 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания.
1) При температуре воздуха вне струи, отличающейся от указанной в таблице, температуру смеси воздуха в душирующей струе на рабочем месте следует повышать или понижать на 0,4 °С на каждый градус разности значения, приведенного в таблице, но не ниже 16 °С.
2) Поверхностную плотность лучистого теплового потока следует принимать равной средней за время облучения.
3) При длительности воздействия лучистого теплового потока менее 15 или более 30 мин непрерывной работы температуру смеси воздуха в душирующей струе допускается принимать соответственно на 2 °С выше или ниже значений, приведенных в таблице.
4) Для промежуточных значений поверхностной плотности лучистого теплового потока температуру смеси воздуха в душирующей струе следует определять интерполяцией.
18
1.4. Методы расчета требуемого воздухообмена
Минимальный расход наружного воздуха на одного человека, находяще-
гося в помещении более 2 часов непрерывно определяется по таблице 1.11.
|
|
Таблица 1.11 |
Минимальный расход наружного воздуха на одного человека |
||
|
|
|
|
Расход воздуха в помещениях, м3/ч |
|
Назначение помещения |
С естественным |
Без естественного |
|
проветриванием |
проветривания |
Производственные |
30 |
60 |
Общественные здания администра- |
|
2) |
тивного назначения1) |
40 |
60 (20 ) |
Жилые при общей площади квар- |
|
|
тиры на одного человека: |
|
|
- более 20 м2 |
303) |
60 |
- менее 20 м2 |
3 м3/ч на 1 м2 |
|
|
жилой площади |
|
Примечание.
1) Норма наружного воздуха приведена для помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму воздуха следует принимать по требованиям частных нормативных документов.
2) Для помещений, в которых люди находятся не более 2 ч.
3) Не менее 0,35 воздухообмена в час, определяемого по объему квартиры.
Расход приточного воздуха L , м3/ч, для системы вентиляции и кондицио-
нирования необходимо определять расчетом и принимать больший из расходов,
требуемых для обеспечения, согласно методике приложения И [3]:
а) санитарно−гигиенических норм в соответствии с (1.7);
б) норм взрывопожарной безопасности в соответствии с (1.8);
в) условий, исключающих образование конденсата, в соответствии с (1.9).
Расход воздуха требуется определять отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий из условия ассимиляции тепло- и влаго-
выделений и по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ,
принимая большую из величин, полученных по формулам (1.7)−(1.13) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м).
1) По избыткам явной теплоты при значении углового коэффициента луча процесса в помещении 40000 кДж/кг:
19
L Lw, z
|
3,6Q cL |
|
(t |
w, z |
|||
|
|
w, z |
|
|
|||
c(t |
|
t |
|
|
) |
||
|
l |
in |
|||||
|
|
|
|
|
t |
in |
) |
|
|
.
(1.7)
Для помещений с тепло− и влаговыделениями при значении углового ко-
эффициента луча процесса в помещении 40000 кДж/кг расход воздуха сле-
дует определять по формуле (1.9) или (1.10). Тепловой поток, поступающий в помещение от прямой и рассеянной солнечной радиации, следует учитывать при устройстве: вентиляции, в том числе с испарительным охлаждением возду-
ха − для теплого периода года; кондиционирования − для теплого и холодного периодов года и для переходных условий.
2) По массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ
|
|
m |
po |
L |
|
(q |
w, z |
L L |
|
|
w, z |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
w, z |
|
|
|
q |
q |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
l |
|
|
in |
q |
) |
in |
|
.
(1.8)
При одновременном выделении в помещение нескольких вредных ве-
ществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует опре-
делять, суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ.
1) По избыткам влаги (водяного пара):
L L |
|
W |
|
||
w, z |
|
|
1,2Lw, z (dw, z 1,2(dl din )
d |
in |
) |
|
|
.
(1.9)
Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность возду-
хообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверх-
ности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах Б наружного воздуха в холодный период года:
2) По избыткам полной теплоты:
|
L L |
|
3,6Qh, f 1,2Lw, z (Iw, z Iin ) |
. |
(1.10) |
|
|
||||
|
w, z |
|
1,2(Il Iin ) |
|
|
|
|
|
|
||
3) |
По нормируемой кратности воздухообмена: |
|
|||
|
|
|
L V p n . |
(1.11) |
|
4) |
По нормируемому удельному расходу приточного воздуха: |
|
|||
|
|
|
L Ak ; |
(1.12) |
|
|
|
20 |
|
|